发动机活塞敲击下的整机动力学响应分析及优化

抑制活塞二次运动产生的敲击噪声是发动机NVH控制的重要内容。以某款两缸四冲程发动机为研究对象,考虑活塞和缸套工作变形及其接触特性,建立整机刚柔耦合动力学模型,探究活塞敲击激励下的整机振动与噪声响应;以活塞间隙、活塞销偏置及活塞质心位置为设计变量,活塞动能和摩擦损失为优化目标进行多目标优化设计。结果表明活塞敲击激励主要影响机体上侧部分,气缸盖罩振动噪声明显;优化后多个转速下的活塞敲击动能、摩擦损失以及机体振动和噪声均有所改善,其中6000 r/min下的活塞敲击动能比优化前降低31.1%;气缸盖罩顶部辐射噪声减小量最大为4.8%。

一种基于生成对抗网络的人脸运动模糊去除方法

拍摄人像时,由于摄影器材震动或人物移动等原因,图像会出现运动模糊情况,严重影响了画面品质。而在影像跟踪或门禁识别等场景中,若画面出现运动模糊,可能导致目标无法识别,使得定位、辨认、追踪等任务失败。因此,去除运动模糊对于人脸识别应用有着至关重要的作用。文章针对人脸图像的运动模糊问题,提出一种基于生成对抗网络的人脸运动模糊去除方法,在编解码结构中引入多个跳跃连接,将卷积过程中提取的特征引入反卷积过程,同时通过全局跳跃连接,提高对特征信息的复用,并降低学习复杂度,最后调整损失函数权重,得到模糊图像到修复图像的端到端网络。实验结果表明,该方法在消除人脸运动模糊方面有较好的效果,对人脸的轮廓等细节的恢复也有很好的改善作用。

船用颗粒阻尼能量损耗特性影响研究

颗粒阻尼技术作为抑制低频振动的重要方式,可应用于抑制船舶低频振动。为探索颗粒阻尼器的耗能机理,本文基于离散单元法对颗粒阻尼器在不同振幅、不同填充比、不同振动频率下的运动状态和耗能进行研究。结果表明:颗粒在填充比为50%的工况下,在不同振动频率和振幅激励时颗粒的运动状态比较丰富,出现了不规律的耗能现象;填充比为70%、90%时,颗粒的耗能随着振动的幅值和频率的增加而增加,特别是在颗粒填充比为70%、振动频率为120 Hz、振幅为5 mm的情况下,颗粒的耗能达到了顶峰。在损耗因子方面,振幅在1~4 mm时90%填充比要明显高于50%、70%填充比;在振幅为5 mm时,90%填充比低于70%填充比而高于50%填充比。

PFNA内固定术对股骨粗隆间骨折患者手术时间、出血量及术后疼痛、髋关节活动度的影响

目的探讨股骨近端抗旋髓内钉(Proximal Femoral Nail Antirotation,PFNA)内固定术治疗股骨粗隆间骨折的疗效以及对患者的手术时间、出血量、术后疼痛和髋关节活动性的影响。方法简单随机选取2021年6月—2023年5月聊城市冠县人民医院诊治的60例股骨粗隆间骨折患者作为研究对象,采用随机数表法将患者划分为研究组(n=30)和对照组(n=30)。对照组采用行动力髋螺钉(Dynamic Hip Screw,DHS)内固定术进行治疗,研究组采用PFNA内固定术治疗。比较两组的手术相关指标、Harris髓关节功能评分优良率、疼痛评分及并发症发生率。结果研究组手术时间、术中出血量、切口长度、下床活动时长、住院时间以及骨折愈合时间均短于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。研究组的Harris髓关节功能评分优良率(96.67%)高于对照组(73.33%),差异有统计学意义(χ^(2)=7.862,P<0.05)。术后,研究组的疼痛评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组的并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在治疗股骨粗隆间骨折的过程中,PFNA的内部固定手术展现出卓越的效果,能有效缩短手术所需的时间,减少出血量,改善髋关节活动度以及术后疼痛情况。

经皮椎间孔镜下髓核摘除术与椎板开窗髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症的效果及安全性比较

目的对比经皮椎间孔镜下髓核摘除术(PTED)、椎板开窗髓核摘除术(FD)对腰椎间盘突出症(LDH)患者的影响。方法选取2020年5月—2023年5月郓城唐塔医院收治的80例LDH患者为研究对象,按随机数字表法将其分为对照组与观察组,各40例。对照组采用FD治疗,观察组采用PTED治疗,两组术后均持续观察3个月。比较两组的手术情况、疼痛程度、腰椎功能、腰椎活动度、并发症发生情况。结果观察组术中出血量为(31.29±4.27)mL,少于对照组的(58.75±6.65),手术时间为(62.49±6.25)min,下床活动时间为(1.54±0.36)d,住院时间为(6.31±1.26)d,均短于对照组的(83.87±8.96)min、(2.97±0.53)d、(10.46±1.58)d,并发症发生率为5.00%,低于对照组的22.50%,组间差异有统计学意义(P<0.05);术后3个月,观察组的疼痛视觉模拟、Oswestry功能障碍指数评分均低于对照组,腰椎前屈、后伸、右侧屈、左侧屈活动度均大于对照组,组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论PTED的损伤更小,并发症更少,有助于LDH患者尽早下床,由此减轻疼痛,加快腰椎功能改善,增大腰椎功能活动度,临床可推广应用。

考虑多次地震恢复的地震灾害风险评估模型构建

概率地震灾害风险评估中存在地震危险性取值和多次地震对地震灾害损失风险评估影响的两个问题,我国概率地震危险性分析(probabilistic seismic hazard analysis,PSHA)框架下,研究了地震动超越概率、极值概率和发生概率三种地震危险性表达之间的区别与联系,建立了这三种地震危险性表达之间的转化关系,并给出了采用地震动超越概率或极值概率计算发生概率的简化公式。根据承灾体震后恢复重建实际情况,对现有地震灾害风险评估模型假定进行了修正,推导出了仅考虑承灾体一次破坏的“首超”地震灾害损失风险评估表达式,并结合基于地震场地烈度频度的地震期望损失估计方法,提出了考虑多次地震不同破坏状态恢复差异的地震灾害损失风险评估模型,为地震灾害风险评估提供参考。

裙部刚度对内燃机活塞二阶运动的影响研究

针对裙部刚度对活塞运动的影响,设计了活塞刚度测试试验工装,测量裙部子午线刚度,并与有限元计算相结合得到了准确的活塞刚度矩阵。在考虑活塞、缸套热变形的基础上,建立活塞动力学仿真模型,进行了不同活塞裙部结构的二阶运动分析。分析结果表明:裙部刚度增大后,活塞运动过程中的径向位移、摆动角度及敲击能都有所减小,在一定范围内减轻了二阶运动的幅度;适度减小裙部次推力侧(antithrust side,ATS)刚度可以有效降低活塞与缸套之间的摩擦损失,实现活塞的轻量化和低摩擦设计。

面向医学图像层间插值的循环生成网络研究

由于受成像设备性能及辐射剂量等因素的限制,CT以及MRI图像序列的层间分辨率远低于层内分辨率,这极大地限制了医学图像的应用,如何有效提高医学图像序列的层间分辨率是一个亟待解决的问题。针对此问题,将医学图像转换成对应的二值图像,实现对连续医学图像序列简单且流畅的层间插值处理,提出一种医学图像层间插值循环生成网络。该网络由2个模块构成:图像转换模块设计包含9个残差块和2个双线性上采样模块的生成器子网络实现有效的图像转换,然后通过该模块学习到的双向非线性映射能力实现医学图像和其对应二值图像之间的循环映射;插值模块将运动估计和图像生成合并到单个卷积步骤中,并构造一个适于医学图像特征的二值图Charbonnier差损失函数进一步提高图像清晰度,完成对二值图像序列的插值处理。在5个多类型数据集上的实验结果表明,生成图像的平均峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)均优于先进对比方法,在图像边缘、轮廓等细节信息的处理上更加出色。

配缸间隙对活塞组动力学和摩擦学特性的影响

为降低活塞-缸套摩擦损失和柴油机整机振动,以TBD620V16型柴油机为研究对象,考虑液动润滑及粗糙接触等因素,建立活塞组动力学模型及整机动力学模型,计算不同配缸间隙的摩擦损耗及整机振动响应。基于模型的活塞组动力学计算结果表明,活塞-缸套连接副的摩擦损失随配缸间隙的增加,先减小后略有增大,活塞敲击能量随配缸间隙的增加持续增大。基于模型的整机振动响应计算结果表明,整机振动幅值随配缸间隙的增加而持续增大,且活塞敲击对振动的中高频部分影响较大。综合考虑配缸间隙对柴油机摩擦及整机振动的影响发现,应在保证良好润滑的前提下选取最小的配缸间隙,以减小整机的振动响应。

柔性掌指关节运动角度光纤传感器

现阶段手部康复训练中的运动监测主要针对手肘手腕等大关节,且柔性不足,为解决难以监测手部掌指关节运动角度的问题,基于光纤的宏弯损耗原理,设计并制作了一款可穿戴掌指关节运动角度传感器。首先分析掌指关节角度测量原理,结合光纤宏弯损耗特性,制作传感硅胶模块。开展实验对传感硅胶模块进行标定与验证,制作穿戴装置形成运动角度传感器。实验结果表明该传感器的测量范围为0~80°,验证曲线的Pearson相关系数为0.9987,0~70°范围内最大测量误差为2°,测量准确度高。该传感器制作成本低,对温度不敏感,抗电磁干扰能力强,满足实际应用需求,对手部运动角度实时监测与预测和动作识别具有重要的实用价值。

考虑双参数的公路隧道易损性及概率地震损失

研究高速公路隧道基于双地震动强度参数的易损性及概率地震经济损失,对震前抗震防灾及震后急救修复意义重大。建立高速公路隧道设计基准期内概率地震经济损失评估框架,引入双地震动强度参数,采用增量动力法进行易损性分析,得到的易损性曲面与经验易损性曲线进行对比,验证了所建模型及易损性曲面的合理性;以此为基础,评估隧道设计基准期内的概率地震经济损失。结果表明,建立的基于双地震动强度参数下的易损性曲面能更准确地反映结构损伤,在高速公路隧道设计基准期内,轻微损伤造成的概率地震经济损失占比最大,中等损伤次之。该隧道概率地震经济损失评估框架可对高速公路隧道地震经济损失评估提供参考。

低成本制导弹药虚拟运动预测组合导航方法

采用捷联惯导/卫导松组合导航系统的低成本制导弹药在执行任务时,卫星导航信号闪烁、断续、丢失等情况时有发生,严重降低了导航精度。为解决卫导信号短时缺失条件下的精确导航问题,提出了一种基于虚拟运动状态预测和自适应卡尔曼滤波器的卫导信号补偿导航方法。首先,建立卫导接收机正常工作时的状态与量测方程,构建三维空间下弹药制导过程的动力学模型。其次,根据制导律与动力学特性预测制导弹药的虚拟运动状态,并将其输入卡尔曼滤波器,在一定程度上替代卫导信号。最后,设计一种自适应卡尔曼滤波器,该滤波器可根据新息序列实际协方差与理论协方差的不匹配度自动调节增益。仿真结果表明,在卫导信号短时缺失的情况下,相比基于扩展卡尔曼滤波器的松组合导航方法,所提方法可将平均定位精度提升55%以上,为卫导信号短时缺失条件下的组合导航提供新思路。

活塞裙部型线对活塞系统二阶运动和摩擦功率的影响

从活塞的动力学分析开始，结合流体动力润滑方程，建立了缸套活塞裙部间的润滑模型。该模型采用优化的数值分析方法，使计算程序有较好的收敛性，能计算出整个四冲程范围内的活塞二阶运动和摩擦功率的轨迹。此外，作者将原始的直线型线和国外先进机型的中凸型线输入计算程序中，探讨了其对活塞裙部型面的作用和优劣。结果表明：中凸型线可以使活塞在上行和下行冲程中均能形成双向油楔。

氮素在紫色土中的移动和淋失研究

利用渗漏池研究了氮肥品种、用量对３种紫色土中ＮＯ３－Ｎ移动和淋失的影响。结果表明，旱作小麦生长期间淋失氮素主要是ＮＯ３－Ｎ，苗期是ＮＯ３－Ｎ移动最强的时期，下移后主要分布于２０～６０ｃｍ土层，以后各层中ＮＯ３－Ｎ逐渐稳定。生育至４０天时，出现浅层地下水的ＮＯ３－Ｎ污染，说明减少追肥用量可减少污染。

汽车发动机活塞裙部-缸套系统摩擦学仿真分析和减摩设计

摩擦学在降低发动机摩擦损失和提高系统可靠性方面具有很大的潜力.本文以汽车发动机活塞裙部-缸套系统为对象,以寻求降低该系统摩擦损失的技术方案为目标,考虑各种因素建立了内燃机活塞裙部混合润滑模型.利用该模型,对活塞裙部型面的改进设计进行了探索,并据此确定了某款发动机活塞的改进方案.仿真结果表明:所提出的改进方案,均能实现显著降低活塞裙部-缸套系统摩擦损失的目标,最大降幅达到45.5%.

考虑活塞裙部润滑状态的活塞二阶运动分析及活塞设计参数的研究

将活塞的动力学方程与活塞裙部一缸套间流体动力润滑分析相结合，分析了活塞的二阶运动。并从减小活塞的二阶运动和摩擦功耗两个方面研究了活塞结构参数的设计。所获得的结果对实际具有指导意义。

立辊型玉米收获机运动参数对损失率的影响

通过正交试验,研究了立辊型玉米收获机摘穗辊转速、夹持链速度和机器运动速度3个在玉米收获过程中的主要运动参数对损失率的影响,同时对各运动参数的交互作用进行了对比分析,确定出了最优生产条件,即各运动参数的最佳配合。试验表明,影响损失率的主要因素是摘辊转速;各运动参数的交互作用对籽粒损失影响不显著;各运动参数的最佳参数为:摘穗辊转速1000r/min、夹持链速度2.7m/min、机器运动速度1.67m/s。

依据噪声能量变化提取目标运动信息的方法

在对被动噪声声纳接收的噪声能量随时间的变化规律分析的基础上 ,从理论上分析噪声能量的变化与目标运动参数关系 ,给出了其中所含目标运动信息的提取方法。

内燃机活塞二阶运动建模与参数设计仿真

建立了内燃机活塞二阶运动数学模型,建模时综合考虑了活塞裙部外形轮廓、活塞裙部和缸套的热变形和弹性变形、表面波度和粗糙度以及裙部润滑摩擦状况等因素。利用该模型对一些活塞参数进行了仿真设计,为活塞--缸套系统优化设计提供指导。结果表明活塞裙部长度过短,可导致活塞二阶运动增大;活塞销偏心距过大会使活塞摩擦功耗和二阶运动快速增加;配缸间隙最佳值位于二阶运动曲线和摩擦功耗曲线的交点区域;确定径向缩减量时,应先确定裙部上端的径向缩减量。

同步回转式混输泵端面的相对运动及摩擦分析

从同步回转式混输泵转子和缸体的几何特性出发,建立了转子与缸体端面间的相对运动轨迹方程和相对速度数学模型,计算并分析了缸体端面上一系列点相对于转子端面的轨迹曲线和相对速度,分析了固定端面间隙下端面的摩擦功耗.结果表明:转子端面上远离滑板槽一侧与缸体端面间的相对速度较大,该区域的摩擦与磨损较为突出;在端面间隙为定值的条件下,样机的转子与缸体端面的平均摩擦功耗仅为1.4 W,与同等规格的具有固定缸体的旋转机械相比减少了98.2%;同步回转式混输泵转子与缸体端面的相对速度较小,可以采用接触形式的端面密封,以减少转子与缸体端面的磨损,降低端面间隙的泄露损失.